基準探空儀是一種測量精度較高的探空儀，可以用來與一般探空儀對比，作為確定誤差的參考基準。目前國際上有芬蘭、西德、日本、蘇聯四種基準探空儀，都只是作為測溫基準。它們的感溫元件都是細金屬絲，除芬蘭是利用長度變化測溫外，其他三種都是套用金屬絲電阻隨溫度的變化。四種基準探空儀的測溫滯後誤差都非常小，輻射誤差也很小，只有芬式須加訂正。
基本介紹
- 中文名：基準探空儀
- 外文名：referencesonde
- 定位：測量精度較高的探空儀
- 種類：芬蘭、西德、日本、蘇聯四種
- 用途：作為確定誤差的參考基準
- 局限：對氣壓和濕度無法作為基準
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局限
基準探空儀可用來對常規探空儀進行質量監測，但還不能視為一種完全準確的標準儀器。對於氣壓和濕度測量，還沒有能作基準的探空儀。
舉例
芬蘭使用的Vaissala探空儀多年來陸續改進，發展新的型號，但基本原理沒有改變。主要的改進是使用新的感應元件，發射機頻帶也有改變。芬蘭的RS16變高頻式探空儀，於1969年9月世界氣象組織批准作為國際基準探空儀之一。現簡介如下。
R816探空儀的感應元件：溫度元件採用鋁合金絲，其直徑為0.13mm，長度為130mm。經由因瓦剛絲，一端接在固定支架，另一端聯接調諧電容的可動片。彈簧使測溫鋁合金絲伸直。隨溫度，變化，鋁絲的長度改變，使電容變化。測溫範圍為+40--85℃，解析度為土0.1℃。這種元件的熱滯係數很小(1000hpa，通風速度4m/s時為0.2s，在1hpa時約為1.6s)。輻射誤差也很小，在10hpa高度的輻射誤差大約是0.22℃-0.55℃，太陽高度角大時，輻射誤差大。氣壓元件採用溫度係數很小的鎳鉻鈦膜盒帶動可變電容器。為丁提高低壓測量精度，使用兩個不同量程的膜盒，一個量程為1050-0hpa，解析度±1hpa；另一個量程為100-0hpa，解析度為±0.1hpa。濕度元件採用滾壓毛髮帶動一個可變電容器，相對濕度測量範圍為0-100%，解析度為1%。
探空儀的改進
改進探空儀的關鍵是感應元件的改進。過去傳統使用的各種形變元件性能不斷改進，但總的趨勢是改用電子元件，以提高靈敏度，減少各種誤差(滯後誤差、輻射誤差、機械傳動誤差等)。改進三種元件的進展情況是：
溫度元件主要是採用滯後誤差及輻射誤差很小的細金屬絲或較小的熱敏電阻(細棒狀、薄片狀)，並且不使用防輻射罩。熱敏電阻上面加防輻射層，鍍銀.或鍍鋁薄膜對長、短波輻射都有良好反射能力，我國使用的鹼性碳酸鉛塗層，對日光的反射率可達93%，輻射誤差已可減少到1℃以內。直接暴露在外的熱敏電阻，夜間探測時的長波輻射誤差，採取隔離長波輻射的措施後可以大大減少。
對氣壓元件，主要是改進100hpa以下低壓測量精度。目前採用的方法，一種是使用兩組量程不同的空盒，低壓時使用如1000hpa的另-組空盒，使高空測壓解析度提高；第二種是改用沸點測壓瓶，對其他壓敏元件也正在試驗中；第三種是取消測壓元件，利用雷達測高及探空儀的溫、濕測值反算氣壓。這樣不僅節省了探空儀的元件，簡化了結構，而且又省去氣壓檢定手續，反算的氣壓值也比探空儀測壓值準。
濕度元件的改進是一個難題。現有濕度元件的主要缺陷是重複性差和低溫、低濕時的性能較差。炭膜濕敏電阻和最近出現的薄膜濕敏電容在低溫時的滯後係數已比腸衣和毛髮等大大減少。尤其濕敏電容的溫度係數小，又與相對濕度有線性關係，是很有發展前途的元件。此外，西德使用乾濕球方法測高空濕度，在重複性及精度上有優越性，但在低溫（-30℃以下)低溫情況下性能仍然較差。
